Why is bulk thermochemistry a good descriptor for the electrocatalytic activity of transition metal oxides?

ACS Catalysis

Volumn 5, Issue 2, 2015, Pages 869-873

  Calle Vallejo, Federico ^a   Díaz Morales, Oscar A ^b   Kolb, Manuel J ^b   Koper, Marc T M ^b  

^a UNIVERSITÉ DE LYON   (France)

^b LEIDEN UNIVERSITY   (Netherlands)

Author keywords

bulk energy of formation; monoxides; outer electrons; oxygen evolution reaction; perovskite oxides; volcano plot

Indexed keywords

FUEL CELLS; METALS; OXYGEN; PEROVSKITE; THERMOCHEMISTRY; TRANSITION METAL COMPOUNDS; TRANSITION METALS; VOLCANOES;

BULK ENERGY OF FORMATION; MONOXIDES; OXYGEN EVOLUTION REACTION; PEROVSKITE OXIDES; VOLCANO PLOTS;

CATALYST ACTIVITY;

EID: 84922826954     PISSN: 21555435     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cs5016657     Document Type: Article

References (33)

1. Bockris, J. O. M. Int. J. Hydrogen E 2002, 27, 731-740 10.1016/S0360-3199(01)00154-9
2. Lewis, N. S.; Nocera, D. G. Proc.Natl. Acad. Sci.U. S. A. 2006, 103, 15729-15735 10.1073/pnas.0603395103
3. Gasteiger, H. A.; Kocha, S. S.; Sompalli, B.; Wagner, F. T. Appl. Catal., B 2005, 56, 9-35 10.1016/j.apcatb.2004.06.021
4. Chen, Z.; Jaramillo, T. F.; Deutsch, T. G.; Kleiman-Shwarsctein, A.; Forman, A. J.; Gaillard, N.; Garland, R.; Takanabe, K.; Heske, C.; Sunkara, M.; McFarland, E. W.; Domen, K.; Miller, E. L.; Turner, J. A.; Dinh, H. N. J. Mater. Res. 2010, 25, 3-16 10.1557/JMR.2010.0020
5. Maeda, K.; Domen, K. J.Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2655-2661 10.1021/jz1007966
6. Suntivich, J.; May, K. J.; Gasteiger, H. A.; Goodenough, J. B.; Shao-Horn, Y. Science 2011, 334, 1383-1385 10.1126/science.1212858
7. Gong, M.; Li, Y.; Wang, H.; Liang, Y.; Wu, J. Z.; Zhou, J.; Wang, J.; Regier, T.; Wei, F.; Dai, H. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 8452-8455 10.1021/ja4027715
8. Grimaud, A.; May, K. J.; Carlton, C. E.; Lee, Y.-L.; Risch, M.; Hong, W. T.; Zhou, J.; Shao-Horn, Y. Nat. Commun. 2013, 4, 1-7 10.1038/ncomms3439
9. Bockris, J. O.; Otagawa, T. J. Electrochem. Soc. 1984, 131, 290-302 10.1149/1.2115565
10. Trasatti, S. Electrochim. Acta 1984, 29, 1503-1512 10.1016/0013-4686(84)85004-5
11. Trasatti, S. J. Electroanal. Chem.Interfacial Electrochem. 1980, 111, 125-131 10.1016/S0022-0728(80)80084-2
12. Matsumoto, Y.; Sato, E. Mater. Chem. Phys. 1986, 14, 397-426 10.1016/0254-0584(86)90045-3
13. Oliva, P.; Leonardi, J.; Laurent, J. F.; Delmas, C.; Braconnier, J. J.; Figlarz, M.; Fievet, F.; Guibert, A. d. J. Power Sources 1982, 8, 229-255 10.1016/0378-7753(82)80057-8
14. Castelli, I. E.; Olsen, T.; Datta, S.; Landis, D. D.; Dahl, S.; Thygesen, K. S.; Jacobsen, K. W. Energy Environ. Sci. 2012, 5, 5814-5819 10.1039/c1ee02717d
15. Calle-Vallejo, F.; Inoglu, N. G.; Su, H.-Y.; Martinez, J. I.; Man, I. C.; Koper, M. T. M.; Kitchin, J. R.; Rossmeisl, J. Chem. Sci. 2013, 4, 1245-1249 10.1039/c2sc21601a
16. Man, I. C.; Su, H.-Y.; Calle-Vallejo, F.; Hansen, H. A.; Martinez, J. I.; Inoglu, N. G.; Kitchin, J.; Jaramillo, T. F.; Norskov, J. K.; Rossmeisl, J. ChemCatChem. 2011, 3, 1159-1165 10.1002/cctc.201000397
17. Fernandez, E. M.; Moses, P. G.; Toftelund, A.; Hansen, H. A.; Martinez, J. I.; Abild-Pedersen, F.; Kleis, J.; Hinnemann, B.; Rossmeisl, J.; Bligaard, T.; Norskov, J. K. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 4683-4686 10.1002/anie.200705739
18. Lee, Y.-L.; Kleis, J.; Rossmeisl, J.; Shao-Horn, Y.; Morgan, D. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3966-3970 10.1039/c1ee02032c
19. Calle-Vallejo, F.; Martinez, J. I.; Garcia-Lastra, J. M.; Mogensen, M.; Rossmeisl, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 7699-7701 10.1002/anie.201002301
20. Rossmeisl, J.; Qu, Z. W.; Zhu, H.; Kroes, G. J.; Norskov, J. K. J. Electroanal. Chem. 2007, 607, 83-89 10.1016/j.jelechem.2006.11.008
21. Nørskov, J. K.; Rossmeisl, J.; Logadottir, A.; Lindqvist, L.; Kitchin, J. R.; Bligaard, T.; Jónsson, H. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 17886-17892 10.1021/jp047349j
22. Zeng, Z.; Calle-Vallejo, F.; Mogensen, M. B.; Rossmeisl, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 7526-7533 10.1039/c3cp50257k
23. Martinez, J. I.; Hansen, H. A.; Rossmeisl, J.; Norskov, J. K. Phys. Rev. B 2009, 79, 045120 10.1103/PhysRevB.79.045120
24. Mowbray, D. J.; Martinez, J. I.; Calle-Vallejo, F.; Rossmeisl, J.; Thygesen, K. S.; Jacobsen, K. W.; Norskov, J. K. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 2244-2252 10.1021/jp110489u
25. Jain, A.; Hautier, G.; Ong, S. P.; Moore, C. J.; Fischer, C. C.; Persson, K. A.; Ceder, G. Phys. Rev. B 2011, 84, 045115 10.1103/physrevb.84.045115
26. Subbaraman, R.; Tripkovic, D.; Chang, K.-C.; Strmcnik, D.; Paulikas, A. P.; Hirunsit, P.; Chan, M.; Greeley, J.; Stamenkovic, V.; Markovic, N. M. Nat. Mater. 2012, 11, 550-557 10.1038/nmat3313
27. Corvaisier, F.; Schuurman, Y.; Fecant, A.; Thomazeau, C.; Raybaud, P.; Toulhoat, H.; Farrusseng, D. J. Catal. 2013, 307, 352-361 10.1016/j.jcat.2013.08.009
28. Toulhoat, H.; Raybaud, P. J. Catal. 2003, 216, 63-72 10.1016/S0021-9517(02)00118-5
29. Fahrenfort, J.; van Reijen, L. L.; Sachtler, W. M. H. In The mechanism of heterogeneous catalysis; de Boer, N. H., Ed.; Elsevier: Amsterdam, 1960; 23-48.
30. Calle-Vallejo, F.; Martinez, J. I.; Garcia-Lastra, J. M.; Rossmeisl, J.; Koper, M. T. M. Phys. Rev. Lett. 2012, 108, 1-5 10.1103/PhysRevLett.108.116103
31. Castelli, I.; Thygesen, K.; Jacobsen, K. Top. Catal. 2014, 57, 265-272 10.1007/s11244-013-0181-4
32. Calle-Vallejo, F.; Ignacio Martinez, J.; Rossmeisl, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 15639-15643 10.1039/c1cp21228a
33. Calle-Vallejo, F.; Martinez, J. I.; Garcia-Lastra, J. M.; Abad, E.; Koper, M. T. M. Surf. Sci. 2013, 607, 47-53 10.1016/j.susc.2012.08.005